（馬龍縣國土資源局）

【摘要】地理信息系統(tǒng)(GIS)過去往往被認為是一項專門技術，僅僅用于測繪、制圖、資源及環(huán)境管理等領域。今天，這種看法已經遠遠地落后了。計算機技術的迅速發(fā)展和社會需求的不斷增大，使GIS技術逐漸走向成熟，應用領域迅速擴大。為此建立了一個工程測繪信息智能平臺，該平臺作為工程測繪應用系統(tǒng)的開發(fā)平臺，能夠為工程測繪信息系統(tǒng)建設等提供技術支持和解決方案。

【關鍵詞】信息；工程；測繪

0 引言

我們知道，在工程建設與發(fā)展中，會涉及大量的地理信息與數(shù)據(jù)，如工程的分布、工程道路、管線、井位等。而當前發(fā)展的地理信息系統(tǒng)就是為描述和處理這些信息而逐漸產生的軟件系統(tǒng)。本文的目標是要自主設計一個地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺，從而建立工程策略信息平臺。

1 地理信息系統(tǒng)的特點

地理信息系統(tǒng)(GIS)有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。在新時期下，GIS、遙感(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)3S集成技術的發(fā)展在世界各國引起了普遍重視。RS主要側重于信息獲取和動態(tài)監(jiān)測；GIS主要是空間信息的管理、分析；GPS是空間定位、導航。GIS的綜合性發(fā)展趨勢還體現(xiàn)在與0A、Internet、多媒體、虛擬現(xiàn)實等技術的集成。GIS數(shù)據(jù)共享和交互式操作促進GIS社會化發(fā)展。開放式GIS協(xié)會(OGC)打破當前GIS業(yè)各地區(qū)、各單位、各企業(yè)各自為營的局面，促進GIS社會化發(fā)展。

2 基于地理信息系統(tǒng)的工程測繪平臺

在工程測繪中，運用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)控制位置，用計算機精確定量，把測繪技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平，從而起到極大地提高工程效用率。目前數(shù)字地區(qū)工程多集中在大型工程周邊地區(qū)，其原因主要建立地理信息系統(tǒng)的投入高、周期長、耗費人力。應用“工程測繪信息平臺”建立應用系統(tǒng)，能在一定程度上緩解這一矛盾。

2.1 總體設計目標

我們開發(fā)的工程測繪信息平臺是陜西省科技發(fā)展計劃項目“工程測繪信息平臺”的主要組成部分。該項目包括自主知識產權的地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)規(guī)范，測繪領域知識庫等，并依據(jù)這些軟件或實體，以及測繪推理專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘等技術建立一個工程時空信息平臺，對工程測繪信息進行統(tǒng)一規(guī)范化管理，便于在實際應用中進行共享和集成。

2.2 應用特點

與傳統(tǒng)的GIS系統(tǒng)相比，本文所設計的地理信息系統(tǒng)具有以下特點：① 更廣泛的客戶訪問范圍：客戶可以同時訪問多個位于不同地方的服務器上的最新數(shù)據(jù)，而Inter—net／Intranet所特有的優(yōu)勢大大擴展了GIS的數(shù)據(jù)管理能力，增強了對空間數(shù)據(jù)管理的時效性；② 客戶端平臺獨立性：無論客戶端是何種操作系統(tǒng)，只要支持通用的Web瀏覽器，用戶就可以訪問地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)；③ 更簡單的操作：要推廣GIS，使GIS系統(tǒng)為廣大的普通用戶所接受，而不僅僅局限于少數(shù)受過專業(yè)培訓的專業(yè)用戶，就要降低對系統(tǒng)的操作難度。通用的Web瀏覽器無疑是降低操作復雜度的最好選擇；④ 平衡高效的計算負載：傳統(tǒng)的GIS大都使用文件服務器結構的處理方式，其處理能力完全依賴于客戶端，效率較低。而當今一些高級的地理信息系統(tǒng)能充分利用網(wǎng)絡資源，將復雜的處理交由服務器執(zhí)行，而對簡單的操作則由客戶端直接完成。這種計算模式能靈活地在服務器端和客戶端之間合理分配處理任務，從而提高網(wǎng)絡資源的利用效率。

2.3 系統(tǒng)模塊

2.3.1 測繪數(shù)據(jù)分析

工程測繪信息平臺基于地理信息系統(tǒng)構建，其中對時空數(shù)據(jù)的分析能力也是通過地理信息系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶，功能模塊調用地理信息系統(tǒng)的服務，為基于平臺的應用系統(tǒng)提供接口。具體包括：測繪信息的瀏覽、查詢；測繪專題圖的制作和查詢；測繪數(shù)據(jù)的轉換、共享、發(fā)布；拓撲、方向、距離及其綜合空間關系的分析等。下面將具體探討專題地圖與緩沖區(qū)模塊的設計方法。

2.3.2 專題地圖

與普通地圖相比，專題地圖具有以下幾個特點：專題地圖由兩部分組成，專題內容與地理底圖。專題地圖只將一種或幾種與專題相關的要素進行詳細地顯示，概略的顯示其它要素，甚至不顯示。專題地圖的內容更加廣泛多樣，既包含直觀信息，又包含非直觀信息，如氣候、洋流、民族組成等等。專題地圖繪制用于顯示數(shù)據(jù)，而這種數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)表格中難于表現(xiàn)。專題通常使用某塊或某幾塊數(shù)據(jù)，可以使用來自數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)將地圖以不同的專題加上底紋。專題使用顏色、填充圖案或符號底紋來表示數(shù)據(jù)。制作專題地圖是根據(jù)某個特定專題對地圖進行“渲染”的過程。所謂的專題渲染，就是以某種圖案或顏色填充來表明地圖對象的某些信息。使用者可以通過修改數(shù)據(jù)的分類、分級方法，表示等級數(shù)，符號的形狀、色彩、填充方式等來創(chuàng)建不同的專題地圖。

2.3.3 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)重要的和基本的空間操作功能之一。其基本思想是給定一個空間實體或實體集合，在其周圍建立一定距離的帶狀區(qū)，以確定這些物體對周圍環(huán)境的影響范圍或服務范圍。根據(jù)工程測繪目標地理要素類型的不同，所產生的緩沖區(qū)可分為三類：點緩沖區(qū)、線緩沖區(qū)和面緩沖區(qū)。其中，點緩沖區(qū)通常是以點為圓心、以一定距離為半徑的圓；線緩沖區(qū)通常是以線為中心軸線，距離中心軸線一定距離的平行條帶多邊形；面緩沖區(qū)是由面的邊界多邊形向外或向內擴展一定距離所生成的新的多邊形。其中線狀目標緩沖區(qū)生成是關鍵和基礎。

2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫設計是指在數(shù)據(jù)分析的基礎之上，自底向上的建立整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫概念結構，即先從用戶的角度進行設計，然后將視圖集成，最后對集成后的結構分析優(yōu)化得到最終結果。我們認為，E—R模型是用于數(shù)據(jù)庫設計的有力工具。我們針對一般城市建筑測繪管理信息系統(tǒng)的需求，通過對地理信息系統(tǒng)工作過程的內容和數(shù)據(jù)流程分析采用E—R模型。比如本系統(tǒng)的用戶信息實體E—R模型見圖1。

2.5 系統(tǒng)測試與應用

為了本系統(tǒng)的安全性和操作的易用性、可維護性，我們搭建了測試環(huán)境，并根據(jù)測試用例對系統(tǒng)進行了功能測試。對該系統(tǒng)功能測試表明，測繪數(shù)據(jù)分析模塊、專題地圖模塊、緩沖區(qū)分析模塊和空間查詢模塊均已實現(xiàn)了用戶需求分析中要實現(xiàn)的需求。同時對系統(tǒng)的模塊功能舉例測試表明，各模塊已完全實現(xiàn)了需求分析中的要求，能夠為工程測繪實現(xiàn)管理電子自動化。下面是在進行功能測試時需要注意的事項。鏈接：是否存在鏈接中斷，是否存在錯誤鏈接?錄入：錄入內容是否正確的信息表格：能否正確填寫并保存設計：有沒有不能看到或讀取的因素。從工程測繪測試的結果上看，系統(tǒng)能夠滿足項目需要，與傳統(tǒng)的工程測繪過程相比，提高了工作效率，給客戶提供了一個穩(wěn)定安全的工作平臺。同時通過配置適當?shù)挠布浖h(huán)境，做全面的系統(tǒng)測試，使系統(tǒng)的響應時間更快，更多客戶安全并行使用，發(fā)生故障率較低。

總之，本文基于地理信息系統(tǒng)服務模式來構建工程測繪平臺，功能設計有針對性，有代碼量小，運行高效，開發(fā)便捷等優(yōu)點，值得推廣應用。